10 PRZYKŁADY ENERGII JĄDROWEJ - ŚRODOWISKO - 2026

Energia jądrowa może mieć różne zastosowania: ciepło, elektryczność, konserwowanie żywności, znajdowanie nowych zasobów lub wykorzystywanie jej jako leczenia. Energia ta jest pozyskiwana z reakcji, która zachodzi w jądrze atomów, czyli minimalnych jednostkach materii pierwiastków chemicznych wszechświata.

Atomy te mogą mieć różne kształty, zwane izotopami. Są stabilne i niestabilne, w zależności od zmian, jakich doświadczają w jądrze. To właśnie niestabilność zawartości neutronów lub masy atomowej powoduje, że są one radioaktywne. To radioizotopy lub niestabilne atomy wytwarzają energię jądrową.

Wydzielana przez nie radioaktywność może być wykorzystana np. W medycynie z radioterapią. Jedna z technik stosowanych m.in. w leczeniu raka.

Lista 10 przykładów energetyki jądrowej

1- Produkcja energii elektrycznej

Źródło: PxHere.com

Energia jądrowa jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej w sposób bardziej ekonomiczny i zrównoważony, o ile jest dobrze wykorzystywana.

Energia elektryczna jest podstawowym zasobem dzisiejszego społeczeństwa, więc niższe koszty, które są wytwarzane przy użyciu energii jądrowej, mogą sprzyjać dostępowi większej liczby ludzi do środków elektrycznych.

Według danych Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA) z 2015 r. Ameryka Północna i Azja Południowa prowadzą światową produkcję energii elektrycznej z energii jądrowej. Oba przekraczają 2000 terawatogodzin (TWh).

2- Ulepszone uprawy i zwiększone zasoby światowe

Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) stwierdza w swoim raporcie z 2015 r., Że na świecie jest „795 milionów niedożywionych ludzi”.

Właściwe wykorzystanie energii jądrowej może przyczynić się do rozwiązania tego problemu poprzez generowanie większych zasobów. W rzeczywistości FAO opracowuje w tym celu programy współpracy z MAEA.

Według World Nuclear Association energia atomowa przyczynia się do zwiększania zasobów żywności poprzez nawozy i modyfikacje genetyczne żywności.

Wykorzystanie energii jądrowej pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie nawozów, dość drogiej substancji. W przypadku niektórych izotopów, takich jak azot-15 lub fosfor-32, uzyskuje się to, że rośliny wykorzystują maksymalną możliwą ilość nawozu, bez jego marnowania w środowisku.

Z drugiej strony żywność transgeniczna umożliwia większą produkcję żywności poprzez modyfikację lub wymianę informacji genetycznej. Jednym ze sposobów osiągnięcia tych mutacji jest promieniowanie jonowe.

Jednak istnieje wiele organizacji, które sprzeciwiają się tego typu praktykom ze względu na ich szkodliwość dla zdrowia i środowiska. Tak jest w przypadku Greenpeace, który broni rolnictwa ekologicznego.

3- Zwalczanie szkodników

Storyblocks

Energia jądrowa pozwala na opracowanie techniki sterylizacji owadów, która służy unikaniu szkodników w uprawach.

Jest to technika sterylnych owadów (SIT). Zgodnie z historią FAO z 1998 roku była to pierwsza metoda zwalczania szkodników wykorzystująca genetykę.

Metoda ta polega na hodowaniu na kontrolowanej przestrzeni owadów określonego gatunku, który zwykle jest szkodliwy dla upraw.

Samce są sterylizowane małym promieniowaniem molekularnym i wypuszczane na zarażony obszar w celu kopulacji z samicami. Im bardziej sterylne samce owadów, tym mniej dzikich i płodnych owadów.

W ten sposób są w stanie uniknąć strat ekonomicznych w rolnictwie. Te programy sterylizacji były używane w różnych krajach. Na przykład Meksyk, gdzie według World Nuclear Association był to sukces.

4- Konserwacja żywności

Zwalczanie szkodników przed promieniowaniem za pomocą energii jądrowej pozwala na lepszą konserwację żywności. Techniki napromieniania pozwalają uniknąć masowego marnowania żywności, zwłaszcza w krajach o gorącym i wilgotnym klimacie.

Ponadto energia atomowa służy do sterylizacji bakterii obecnych w żywności, takiej jak mleko, mięso czy warzywa. To także sposób na przedłużenie życia łatwo psujących się produktów spożywczych, takich jak truskawki czy ryby.

Według zwolenników energetyki jądrowej praktyka ta nie wpływa na składniki odżywcze w produktach ani nie ma szkodliwego wpływu na zdrowie.

To samo myśli większość organizacji ekologicznych, które nadal bronią tradycyjnej metody zbiorów.

5- Zwiększenie zasobów wody pitnej

Źródło: Pixabay.com

Reaktory jądrowe wytwarzają ciepło, które można wykorzystać do odsalania wody. Ten aspekt jest szczególnie przydatny w tych suchych krajach, w których brakuje zasobów wody pitnej.

Ta technika napromieniania umożliwia przekształcenie słonej wody morskiej w czystą wodę nadającą się do picia. Ponadto, według World Nuclear Association, techniki hydrologiczne izotopów pozwalają na dokładniejsze monitorowanie naturalnych zasobów wodnych.

MAEA opracowała programy współpracy z krajami takimi jak Afganistan w celu poszukiwania nowych zasobów wodnych w tym kraju.

6- Wykorzystanie energii jądrowej w medycynie

Źródło: pixabay.com

Jednym z pożytecznych narzędzi radioaktywności pochodzącej z energii jądrowej jest tworzenie nowych metod leczenia i technologii w dziedzinie medycyny. To właśnie jest znane jako medycyna nuklearna.

Ta gałąź medycyny pozwala profesjonalistom na szybsze i dokładniejsze diagnozowanie pacjentów, a także na ich leczenie.

Według Światowego Stowarzyszenia Nuklearnego co roku dziesięć milionów pacjentów na świecie jest leczonych medycyną nuklearną, a ponad 10 000 szpitali używa do leczenia izotopów promieniotwórczych.

Energię atomową w medycynie można znaleźć w promieniach rentgenowskich lub w terapiach tak ważnych jak radioterapia, szeroko stosowana w leczeniu raka.

Według National Cancer Institute, „Radioterapia (zwana również radioterapią) to terapia przeciwnowotworowa wykorzystująca wysokie dawki promieniowania do zabijania komórek rakowych i zmniejszania guzów”.

To leczenie ma wadę; Może powodować skutki uboczne w zdrowych komórkach organizmu, uszkadzając je lub powodując zmiany, które zwykle wracają do zdrowia po wygojeniu.

7- Zastosowania przemysłowe

Radioizotopy obecne w energii jądrowej pozwalają na większą kontrolę substancji zanieczyszczających, które są emitowane do środowiska.

Z drugiej strony energia atomowa jest dość wydajna, nie pozostawia żadnych odpadów i jest znacznie tańsza niż inne energie wytwarzane przemysłowo.

Instrumenty stosowane w elektrowniach jądrowych generują znacznie większy zysk niż kosztują. W ciągu kilku miesięcy pozwalają zaoszczędzić pieniądze, które kosztują w początkowej chwili, zanim zostaną amortyzowane.

Z drugiej strony pomiary używane do kalibracji ilości promieniowania zwykle zawierają również substancje radioaktywne, zwykle promienie gamma. Przyrządy te unikają bezpośredniego kontaktu ze źródłem, które ma być mierzone.

Ta metoda jest szczególnie przydatna w przypadku substancji, które mogą być wyjątkowo żrące dla ludzi.

8- Jest mniej zanieczyszczający niż inne rodzaje energii

Elektrownie jądrowe wytwarzają czystą energię. Według National Geographic Society można je budować na obszarach wiejskich lub miejskich bez dużego wpływu na środowisko.

Chociaż, jak już widzieliśmy, w ostatnich wydarzeniach, takich jak Fukushima, brak kontroli lub wypadek mogą mieć katastrofalne konsekwencje dla dużych hektarów terytorium i dla populacji pokoleń wielu lat.

W porównaniu z energią wytwarzaną przez węgiel prawdą jest, że emituje on do atmosfery mniej gazów, unikając efektu cieplarnianego.

9- Misje kosmiczne

Źródło: pixabay.com

Energia jądrowa została również wykorzystana do wypraw w kosmos.

Systemy rozszczepienia jądrowego lub rozpadu promieniotwórczego są wykorzystywane do wytwarzania ciepła lub energii elektrycznej za pomocą termoelektrycznych generatorów radioizotopów, które są często używane w sondach kosmicznych.

Pierwiastkiem chemicznym, z którego pozyskuje się energię jądrową, jest w tych przypadkach pluton-238. Za pomocą tych urządzeń przeprowadzono kilka ekspedycji: misja Cassini na Saturna, misja Galileo na Jowisz i misja New Horizons na Plutona.

Ostatnim eksperymentem kosmicznym, który został przeprowadzony tą metodą, było uruchomienie pojazdu Curiosity w ramach badań prowadzonych wokół planety Mars.

Ten drugi jest znacznie większy niż pierwszy i jest w stanie wyprodukować więcej energii elektrycznej niż panele słoneczne, według Światowego Stowarzyszenia Jądrowego.

10- Broń jądrowa

Przemysł wojenny zawsze był jednym z pierwszych, który nadrabiał zaległości w dziedzinie nowych technik i technologii. W przypadku energetyki jądrowej nie miało to być mniej.

Istnieją dwa rodzaje broni jądrowej, takie, które wykorzystują to źródło jako napęd do wytwarzania ciepła, elektryczności w różnych urządzeniach lub te, które bezpośrednio dążą do eksplozji.

W tym sensie można rozróżnić środki transportu, takie jak samoloty wojskowe lub znaną już bombę atomową, która generuje ciągły łańcuch reakcji jądrowych. Te ostatnie mogą być wytwarzane z różnych materiałów, takich jak uran, pluton, wodór lub neutrony.

Według MAEA Stany Zjednoczone były pierwszym krajem, który zbudował bombę atomową, więc jako jeden z pierwszych zrozumiał korzyści i niebezpieczeństwa związane z tą energią.

Od tego czasu kraj ten, jako wielka światowa potęga, ustanowił politykę pokoju w zakresie wykorzystania energii jądrowej.

Program współpracy z innymi państwami, który rozpoczął się przemówieniem prezydenta Eisenhowera w latach pięćdziesiątych XX wieku w Organizacji Narodów Zjednoczonych i Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej.

11- Paliwo do samochodów

W scenariuszu, w którym problemy związane z zanieczyszczeniem i emisją CO ₂ są bardziej brane pod uwagę , energia jądrowa wydaje się być możliwym rozwiązaniem, które przysparza tak wielu problemów organizacjom zajmującym się ochroną środowiska.

Jak wspomnieliśmy w pierwszym punkcie, produkcja jądrowa pomaga wytwarzać energię elektryczną do dowolnego celu, na przykład paliwa do samochodów.

Ponadto elektrownie jądrowe mogłyby produkować wodór, który można wykorzystać w ogniwach elektrochemicznych jako ogniwo paliwowe do napędzania samochodu. Stanowi to nie tylko dobre samopoczucie środowiska, ale także ważne oszczędności ekonomiczne.

12- Znaleziska archeologiczne

Zdjęcie: Markus Spiske na Unsplash

Dzięki naturalnej radioaktywności znaleziska archeologiczne, geologiczne czy antropologiczne mogą być datowane z większą precyzją. Oznacza to przyspieszenie zbierania informacji i ustalenie lepszych kryteriów oceny zlokalizowanych szczątków.

Osiąga się to dzięki technice zwanej datowaniem radiowęglowym, radioaktywnym izotopem węgla, który może być bardziej znany pod nazwą węgiel 14. Jest on w stanie określić wiek skamieniałości lub obiektu zawierającego materiał organiczny.

Technika ta została opracowana w 1946 r. Przez fizyka Williarda Libby'ego, który dzięki reakcjom jądrowym w atmosferze był w stanie uporządkować mechanizmy tej metody datowania.

13- Górnictwo jądrowe

Źródło: pixabay.com

Górnictwo jest jednym z najbardziej zanieczyszczających i kosztownych działań związanych z eksploatacją zasobów, które od dziesięcioleci kwestionują ekologowie i organizacje ekologiczne.

Erozja, zanieczyszczenie wody, utrata bioróżnorodności czy wylesianie to tylko niektóre z poważnych szkód, jakie powoduje górnictwo. Jednak jest to branża, która jest dziś całkowicie niezbędna do wydobywania minerałów o wielkim znaczeniu dla ludzkości.

Górnictwo wymaga ogromnych ilości zanieczyszczającej energii, aby funkcjonować na dobrym poziomie, co można rozwiązać za pomocą energii jądrowej. Zaprezentowano projekty, w których budując małe elektrownie jądrowe w pobliżu kopalń można by zaoszczędzić do 50 lub 60 mln litrów oleju napędowego.

Negatywne skutki energii jądrowej

Niektóre z niebezpieczeństw związanych z używaniem energii atomowej są następujące:

1- Katastrofalne skutki wypadków jądrowych

Jednym z największych zagrożeń związanych z energią jądrową lub atomową są wypadki, które mogą się zdarzyć w reaktorach w dowolnym momencie.

Jak już wykazano w Czarnobylu lub Fukushimie, katastrofy te mają niszczycielski wpływ na życie, powodując wysokie zanieczyszczenie roślin, zwierząt i powietrza substancjami radioaktywnymi.

Nadmierne narażenie na promieniowanie może powodować choroby, takie jak rak, a także wady rozwojowe i nieodwracalne szkody w przyszłych pokoleniach.

2- Szkodliwe skutki żywności transgenicznej

Organizacje zajmujące się ochroną środowiska, takie jak Greenpeace, krytykują metodę uprawy roli propagowaną przez propagatorów energii jądrowej.

Między innymi twierdzą, że metoda ta jest bardzo destrukcyjna ze względu na dużą ilość zużywanej przez nią wody i oleju.

Ma również skutki ekonomiczne, takie jak fakt, że te techniki mogą być opłacone i dostępne tylko dla nielicznych wybranych, rujnując drobnych rolników.

3- Ograniczenie produkcji uranu

Podobnie jak ropa i inne źródła energii wykorzystywane przez ludzi, uran, jeden z najpowszechniejszych pierwiastków jądrowych jest skończony. Oznacza to, że może się skończyć w dowolnym momencie.

Dlatego wielu broni stosowania energii odnawialnej zamiast energii jądrowej.

4- Wymaga dużych obiektów

Produkcja energii jądrowej może być tańsza niż innych rodzajów energii, ale koszt budowy elektrowni i reaktorów jest wysoki.

Ponadto trzeba bardzo uważać na tego typu konstrukcje oraz na personel, który będzie przy nich pracował, ponieważ muszą oni posiadać wysokie kwalifikacje, aby uniknąć ewentualnego wypadku.

Największe awarie jądrowe w historii

Bomba atomowa

W całej historii było wiele bomb atomowych. Pierwsza miała miejsce w 1945 roku w Nowym Meksyku, ale bez wątpienia dwa najważniejsze to te, które wybuchły w Hiroszimie i Nagasaki podczas II wojny światowej. Nazywali się odpowiednio Little Man i Fat Boy.

Wypadek w Czarnobylu

Miało to miejsce w elektrowni atomowej w mieście Prypeci na Ukrainie 26 kwietnia 1986 roku. Wraz z awarią w Fukushimie jest uważana za jedną z najpoważniejszych katastrof ekologicznych.

Oprócz zgonów, które spowodowała, prawie wszyscy pracownicy fabryki, tysiące ludzi musieli zostać ewakuowani i którzy nigdy nie mogli wrócić do swoich domów.

Dziś Prypeć pozostaje miastem widmo, które zostało splądrowane i stało się atrakcją turystyczną dla najbardziej zaciekawionych.

Wypadek w Fukushimie

Miało to miejsce 11 marca 2011 r. Jest to druga najpoważniejsza katastrofa jądrowa po Czarnobylu.

Nastąpiło to w wyniku tsunami we wschodniej Japonii, które wysadziło budynki, w których znajdowały się reaktory jądrowe, uwalniając dużą ilość promieniowania na zewnątrz.

Tysiące ludzi musiało zostać ewakuowanych, a miasto poniosło poważne straty gospodarcze.

Bibliografia

1. Aarre, M. (2013). Zalety i wady energii jądrowej. Pobrane 25 lutego 2017 r. Z energyinformative.org.
2. Blix, H. Dobre wykorzystanie energii jądrowej. Pobrane 25 lutego 2017 r. Z iaea.org.
3. National Cancer Institute. Radioterapia. Pobrane 25 lutego 2017 r. Z cancer.gov.
4. Zielony pokój. Rolnictwo i GMO. Pobrane 25 lutego 2017 z greenpeace.org.
5. World Nuclear Association. Inne zastosowania technologii jądrowej. Pobrane 25 lutego 2017 z world-nuclear.org.
6. Encyklopedia Towarzystwa National Geographic. Energia nuklearna. Pobrane 25 lutego 2017 r. Z nationalgeographic.org.
7. National Nuclear Regulator: nnr.co.za.
8. Tardón, L. (2011). Jaki wpływ ma radioaktywność na zdrowie? Pobrane 25 lutego 2017 z elmundo.es.
9. Wikipedia. Energia atomowa. Pobrane 25 lutego 2017 z wikipedia.org.